§ 36. Способи розмноження організмів. Нестатеве розмноження

До змісту відповідей

БІОЛОГІЧНИЙ ДЕТЕКТИВ

Суниці, як і багато інших рослин, розмножуються статево і нестатево. Більшість садівників розмножують суницю вусами, іншими частинами пагона. Проте селекціонери застосовують статеве розмноження. Чому лише нестатевого способу селекціонерам не достатньо? В чому недоліки нестатевого розмноження?

Під час нестатевого розмноження нащадки утворюються без поєднання генетичного матеріалу двох батьківських організмів, тому вони є генетично ідентичними копіями материнської рослини. Селекціонерам недостатньо лише вегетативного розмноження, адже воно не створює нових комбінацій генів і не забезпечує спадкової мінливості для виведення нових сортів. Головний недолік нестатевого розмноження полягає у відсутності генетичного різноманіття, через що вся популяція нащадків виявляється однаково вразливою до змін довкілля, шкідників та хвороб.

ТРЕНУЙСЯ ДУМАТИ

1. Чи можливе нестатеве розмноження у людини? Поміркуй і уклади план для аргументованої відповіді (що таке нестатеве розмноження; яку форму нестатевого розмноження варто розглянути; які обмеження для реалізації відповідного способу для людини ти передбачаєш; як можна подолати ці обмеження завдяки науковим дослідженням). Зроби загальний висновок зі своїх міркувань.

План для аргументованої відповіді:

Що таке нестатеве розмноження: це самовідтворення організму за участі лише одного батьківського організму без утворення та злиття гамет, коли нащадки отримують точну копію його спадкового матеріалу.
Яку форму варто розглянути: природною формою в людини є поліембріонія — поділ єдиної заплідненої яйцеклітини на ранніх стадіях дроблення, що зумовлює народження монозиготних (однояйцевих) близнюків. Штучною формою є ядерне клонування (перенесення ядра соматичної клітини в енуклейовану яйцеклітину).
Обмеження для реалізації у людини: дорослий організм людини не здатний до брунькування чи фрагментації через вузьку спеціалізацію тканин і низький рівень регенерації цілих органів; також існують суворі біоетичні норми та юридичні заборони на репродуктивне клонування людини.
Подолання обмежень науковими дослідженнями: розвиток клітинної інженерії, терапевтичного клонування та технологій вирощування окремих тканин або органів із плюрипотентних стовбурових клітин.

Загальний висновок: у природних умовах нестатеве розмноження дорослої людини неможливе, а єдиним його природним проявом є поліембріонія на рівні раннього зародка; штучне ж репродуктивне клонування обмежується як біологічними труднощами, так і біоетичними заборонами.

2. Під час вегетативного розмноження живці рослин часто висаджують у ґрунт і накривають скляною банкою або прозорим ковпаком з іншого матеріалу (мал. 36.1). Відомо, що після відрізання живець втрачає контакт із кореневою системою і тимчасово не може ефективно поглинати воду. У той самий час через стрес продихи у листках можуть залишатися відкритими. Поміркуй, чому накривання живців банкою допомагає їхньому приживленню.

Накривання живця банкою створює замкнений простір із майже стовідсотковою вологістю повітря навколо листків. За таких умов випаровування води через відкриті продихи практично припиняється. Це захищає живець від висихання та загибелі доти, доки він не утворить власні додаткові корені для самостійного поглинання вологи.

ЗАПИТАННЯ І ЗАВДАННЯ

1. Чому репродукція є однією з універсальних властивостей організмів?

Репродукція забезпечує самовідтворення живих істот, передачу спадкової інформації наступним поколінням та безперервність існування життя на Землі. Без розмноження жоден біологічний вид не зміг би зберегтися в часі через неминуче старіння й загибель окремих особин.

2. Які основні властивості нестатевого розмноження?

У нестатевому розмноженні бере участь лише один батьківський організм без утворення та поєднання статевих клітин. Нащадки за такого розмноження генетично ідентичні батьківській особині та один одному, а чисельність популяції швидко зростає за сприятливих і сталих умов середовища.

3. Виконай в e-ДОДАТКУ завдання 36.2.

Розподіл організмів за основними способами нестатевого та вегетативного розмноження:

Бінарний поділ (поділ навпіл): бактерії (кишкова паличка), одноклітинні еукаріоти (амеба протей, евглена зелена).
Брунькування одноклітинних: дріжджі.
Шизогонія (множинний поділ): малярійний плазмодій, трипаносоми.
Розмноження спорами: мохи, хвощі, плауни, папороті, шапинкові гриби.
Брунькування багатоклітинних тварин: гідра, губки, коралові поліпи.
Фрагментація тіла: війчасті черви (планарія), морські зірки.
Вегетативне розмноження рослин видозмінами пагона: пирій (кореневищами), картопля (бульбами), тюльпан (цибулинами), суниця (вусами).

4. У людини можуть народжуватися близнюки двох типів — монозиготні і дизиготні. Чи можна вважати народження цих типів близнюків одним із варіантів нестатевого розмноження? Якщо можна, то яким саме?

Розвиток монозиготних близнюків є прикладом нестатевого розмноження, а саме поліембріонії. У цьому випадку одна запліднена яйцеклітина під час перших поділів дроблення розпадається на окремі клітини або групи клітин, з яких утворюються окремі зародки з однаковим генотипом. Народження дизиготних близнюків не належить до нестатевого розмноження, оскільки вони виникають унаслідок статевого процесу — запліднення двох різних яйцеклітин двома різними сперматозоїдами.

5. Серед культурних рослин поширеними є вегетативні способи, що були створені людиною (відсадками, живцями, щепленнями). Порівняй їх із поширеними в природі вегетативними способами розмноження рослин, вкажи наявні у них позитивні і негативні особливості.

Ознака	Штучні способи (живці, відсадки, щеплення)	Природні способи (вуса, кореневища, бульби, цибулини)
Особливості здійснення	Проводяться людиною за допомогою агротехнічних прийомів.	Відбуваються самостійно в природі завдяки видозмінам органів рослини.
Позитивні особливості	Зберігають усі цінні сортові якості, прискорюють цвітіння та плодоношення.	Забезпечують високу життєздатність нащадків та самостійне розселення виду.
Негативні особливості	Вимагають праці людини, спеціальних навичок та можуть переносити інфекції через інструменти.	Відсутнє генетичне різноманіття, тому нащадки можуть масово гинути від однакових хвороб.

6. Вегетативне розмноження багатоклітинних організмів пов’язане з рівнем їхньої здатності до регенерації. Яка тканина рослин відіграє головну роль у відновленні організму з його частини? Які клітини у тварин мають подібні властивості?

У рослин провідну роль у відновленні цілого організму відіграє твірна тканина (меристема), клітини якої здатні активно ділитися і перетворюватися на клітини будь-яких інших тканин. У тварин подібні властивості мають недиференційовані стовбурові клітини (або проміжні клітини кишковопорожнинних), які забезпечують регенерацію втрачених частин тіла.

СКЛАДАЄМО БІОЛОГІЧНІ ПАЗЛИ (РЕФЛЕКСІЯ)

1. Назви три факти, які ти дізнався/дізналася після опанування параграфа.

Спорами розмножуються не лише гриби, а й вищі спорові рослини — мохи, хвощі та папороті.
Шизогонія є множинним поділом клітини, характерним для збудника малярії — малярійного плазмодія.
Поліембріонія трапляється не лише в броненосців чи рослин, а й у людини під час утворення однояйцевих близнюків.

2. Закінчи одне з речень: Я став/стала більш обізнаним/обізнаною щодо… Мене здивувало… Я побачил/побачила зв’язок…
Я став більш обізнаним щодо біологічних механізмів вегетативного розмноження рослин видозміненими підземними пагонами — бульбами, кореневищами й цибулинами.

3. З якими перешкодами ти зіткнувся/зіткнулася під час опанування параграфа? Як ти подолав/подолала труднощі?
Труднощі виникали з розрізненням бінарного поділу, брунькування та шизогонії, проте повторне опрацювання порівняльної таблиці параграфа допомогло чітко засвоїти ці поняття.

4. Де і як ти зможеш використати знання і набутий досвід?
Ці знання допоможуть мені правильно доглядати за домашніми кімнатними квітами, розмножувати їх живцями під прозорим ковпаком та висаджувати полуницю за допомогою вусів на присадибній ділянці.